[发明专利]全自动机器人激光焊接系统

说明书

技术领域

本发明涉及机器人焊接技术领域，特别提供了一种全自动机器人激光焊接系统。

背景技术

工业机器人具有使用范围广、可编程的特点，并且能够在特殊环境下进行作业，可以极大程度上代替认为操作，最大程度上规避认为操作误差，现在已经广泛应用于例如机械、汽车、船舶、航天制造等诸多领域。焊接机器人的应用主要是为了适应更高标准的焊接要求，满足更严格的指标，提供更精准的焊接技术解决方案。

在现代汽车零部件的制造领域，激光焊接主要应用于座椅的制造。在座椅制造过程当中，主要存在以下弊端：

1、焊接的过程中主要靠人工进行装卸工件。激光直接或间接照射人体，会对人体造成一定程度的伤害，特别是焊接激光的焊能量密度大，激光能量可达70J，因此极短时间内的照射也会造成小面积灼伤。因此在激光焊接过程当中，如果采用人工方式装卸工件，一旦焊接装置出现故障或者人工操作出现不当，很可能会引起人员不必要的伤害。

2、每个工作站都需要一个人进行上下件工作，另外需要有工作人员分拣装箱。基于上述原因，不但可能会对操作人员造成伤害，同时人工操作增加了人工费用，提高了企业的运行成本，使企业的利润值大幅折扣。

3、每条焊接线还需要有一台物流车和一个物流人员。物流车用于运输待焊件和成品件。物流车在生产线内流动，同样增加了企业的运营成本，同时构成了一处安全隐患。

4、作业环境恶劣。由于焊接本属于高温作业，因此焊接车间温度高，同时存在噪音大、灰尘多的特点，工作条件比较恶劣。如工人长期在此环境下作业，极易因为上述原因引起职业病症。

发明内容

本发明提供一种机器人焊接技术，特别提供了一种全自动机器人激光焊接系统。

全自动机器人激光焊接系统，由整体围栏1、激光焊接装置、传送机构和搬运机器人9组成；整体围栏1布置在激光焊接装置、传送机构和搬运机器人9外；搬运机器人9布置在激光焊接装置上；传送机构布置在激光焊接装置外，且传送机构横向最远端到激光焊接装置的垂直直线距离短于安装在相同激光焊接装置上的搬运机器人9操作臂展开后最长臂长。

整体围栏1起到密闭保护作用，避免操作人员接近焊接装置；搬运机器人9用于搬运待焊工件和成品工件。

所述的激光焊接装置由工位安全房2、焊接机器人3、走线系统4、激光焊接头5、转台6、变位机7、焊接夹具8构成；其中焊接机器人3通过走线系统4连接激光焊接头5，转台6布置在焊接头的下方并且固定在焊接夹具8的上部，变位器布置在转台6外围，工位安全房2布置在焊接机器人3、走线系统4、激光焊接头5、转台6、变位机7、焊接夹的外围。

工位安全房2将焊接设备单独隔离开来；转台6通过变位机7的带动下，能够自由水平自由旋转，与焊接机器人配合，360度无死角焊接工件；焊接夹具8用于起到地位的核心作用。

所述的传送机构由传送带10、托盘11、定位机构12组成，托盘11布置在传送带10上，能够自由拆卸；定位机构12布置在传送带10上。

定位机构12具体为在传送带10上表面开设的凹槽结构。

所述的定位机构12等距离布置在传送带10上。

所述的托盘11下方设置定位销，定位销结构与定位机构12相对应。

所述的激光焊接装置成组使用，并且横向处于同一直线等距离水平布置在整体围栏1内。

为了能够装卸待焊接物料和成品，整体围栏1除在传送带10两端设置通孔外，整体围栏1为密闭结构。密闭式围栏起到了安全生产的作用。

另外，本发明所使用的主要设备为Kuka机器人、tunkers转台、通快激光器及焊接头、基恩士视觉系统、西门子控制系统。

整个工作站密封在一个围栏里，仅在进料口和出料口的位置留出通孔。实际操作过程中，操作人员在上件工位将待焊工件放在托盘11位置上固定，工件经自动化传送带10传送至定位处，经定位夹紧后工件处于固定位置。搬运机器人9首先将成品工件放置到空置托盘11上，之后抓取待焊接工件，安放到焊接夹具8上，并且通过智能识别系统判断工件是否安装到位。如未安装到位，将继续调整工件位置，若安装到位，经变位机7带动转台6将安装零部件的夹具转到激光焊接区域内进行焊接。待焊接完成后，成品工件经转台6转出，搬运机器人9将成品工件搬运到传送带10的空置托盘11上，同时将下一个待焊工件安放到焊接夹具8上。传送带10将成品工件运到自动分拣料箱，由分拣料箱将成品工件装好。

本发明具有以下优势：